自熄式超再生接收机动力学特性研究文献综述

 2022-09-24 15:05:39

  1. 文献综述(或调研报告):

引言

为进行《自熄灭超再生无线接收机动力学特性研究》的毕业设计,搜集并研读了与课题研究背景、关键词、关键技术、设计指标等相关的各类文献。包括国内外的各种期刊与会议论文,硕士、博士论文以及从网上查阅的相关的资料等。主要调查了超再生接收机的原理,即各个模块的组成以及设计,通过资料了解到超再生接收机的非线性的特性,并且明白了混沌现象与非线性方程之间的一些联系,大体上对毕业设计《自熄灭超再生无线接收机动力学特性研究》有了一些想法和思路。大体上从以下两个部分来完成毕业设计:根据混沌现象建立非线性时变微分方程;超再生接收机非线性模块的设计以产生混沌现象。

超再生无线接收机原理

典型的超再生接收机主要由接收天线、低噪声放大器(LNA)、超再生振荡器(SRO)、包络检波电路、低通滤波器以及熄灭信号产生电路等构成。

系统中低噪声放大器(LNA)的主要功能是将接收天线和振荡器隔离开来。否则,振荡器中相对大振幅的射频脉冲会产生很明显的辐射功率从而引起对其他系统的干扰。此外,LNA还为天线和超再生振荡器之间提供了更好的阻抗匹配。和别的射频系统一样,该放大器的存在也能改善整体的噪声性能。

超再生接收机结构的核心是超再生振荡器(SRO)。振荡器是射频通信系统中的常用电路,通常工作在稳定状态,提供一个恒定振幅的周期信号。然而,振荡器在达到它的稳定工作状态之前会表现出瞬态响应:会因微小的干扰引起振荡,直到达到稳定状态,即持续等幅振荡。这种瞬态响应性质可以用来对微弱信号进行滤波和放大,也是超再生接收机的设计基础。而超再生振荡器实际上是一个工作在间歇振荡状态的振荡器,它受低频率熄灭信号产生器或熄灭振荡器控制,使它可以反复地起振和熄灭,由此形成一个个间歇周期[12]。该射频振荡器可由一个带反馈增益的频率选择网络模型表示,选频网络中心频率与发射机的发射频率相一致,网络通过一个可变增益放大器实现反馈。增益的改变由熄灭振荡器决定,可使闭环系统在不稳定和稳定两种状态之间变换。当没有接收到任何信号的时候,振荡器的在每个间歇周期内的起振时间相对恒定,是一个确定的数值;当接收机接收到发射机发射出来的信号之后,振荡器在每个间歇周期之内的起振时间分别都将缩短。因此,超再生振荡器的输出信号的包络在有、无信号时会出现差异。

在所谓的线性工作模式中,振荡信号在达到稳定的极限振幅之前就熄灭了,此时它的包络信号的平均电压与输入信号成正比例关系;在对数工作模式中,射频脉冲的幅值能够达到极限振幅并保持恒定一段时间,而这个极限值是由振荡器中有源器件的非线性所造成的,此时它的包络信号的平均电压与输入信号v(t)成自然对数关系。

可见,超再生接收机的关键就是利用超再生振荡器在有、无信号时起振时间的差异来接收和判断信号的产生和消失。

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